淺層遮擋式蓄水屋面蒸發(fā)隔熱性能對比研究.pdf

1、屋面作為建筑的主要圍護結構，對建筑的能耗及頂層房間的熱濕環(huán)境具有重要的影響。而蓄水屋面具有蓄積雨水、蒸發(fā)冷卻隔熱、調節(jié)城市地表洪水匯流、保護屋面結構、改善建筑環(huán)境、減緩城市熱島效應等優(yōu)點，是降低建筑屋面能耗和改善建筑熱濕環(huán)境問題的有效方法之一。
　　本文在同一屋面區(qū)域建立了透水磚、反射板、漂浮植被、敞開式等7個不同構造模式的蓄水模塊，并在同一自然氣候條件下對其隔熱性能及動態(tài)蒸發(fā)冷卻特性進行測試，目的在于獲得不同構造模式下屋面蓄水模

2、塊的隔熱性能及蒸發(fā)冷卻特性參數及其定量評價指標，摸清不同構造模式下蓄水屋面隔熱模塊存在的問題及缺點，為蓄水屋面隔熱模塊的構造優(yōu)化及其工程應用提供基本的實驗依據。
　　實驗測試日期為2013年7月22日至9月1日。選擇測試期間內的連續(xù)晴天段的數據作為分析對象，對不同構造模式的蓄水模塊的隔熱性能、蒸發(fā)冷卻特性及其與氣象參數之間的關聯性進行分析，并在此基礎上建立了不同蓄水模塊的熱平衡方程，討論分析了不同模塊各熱流分配特征，獲得了不同模塊

3、的等效熱阻。
　　研究結果表明:與敞開式蓄水模塊相比，遮擋式蓄水模塊均具有良好的隔熱效果，遮擋式蓄水模塊底面平均溫度在白天時段(08:00～18:00)比敞開式蓄水模塊底面平均溫度低3.3℃～5.5℃;7個測試模塊中，敞開式蓄水模塊底面溫度波幅及峰谷差均為最大，分別為4.5℃和7.9℃;不同遮擋式蓄水模塊底面溫度的衰減比率為0.41～0.53;各模塊底面溫度最大值出現時刻均比室外空氣溫度最大值出現時刻有延遲，延遲時間最短的為敞開式

4、蓄水模塊（為80min），延遲時間最長的為厚磚模塊(為460min);對敞開式蓄水模塊底面溫度與室外氣象參數（室外空氣溫度、室外相對濕度、太陽輻射強度）的關聯性進行了分析，其回歸公式的判定系數分別為0.94、0.96、0.82，反映出敞開式蓄水模塊底面溫度受室外氣象參數的影響顯著;蒸發(fā)特性方面:漂浮植被蓄水模塊在白天時段的平均蒸發(fā)量最大，其值為3.41kg/day，蒸發(fā)熱流占總吸收熱流比例為38.8％;高反射板蓄水模塊的蒸發(fā)熱流占其總吸

5、收熱流比例為83.7％;各對比模塊中，敞開式蓄水模塊傳熱熱流值最大，為12.7W/m2，漂浮植被蓄水模塊的傳熱熱流最小，為4.77W/m2;熱工性能方面:各模塊等效熱阻分別為:厚磚蓄水模塊2.51(m2·K)/W，薄磚蓄水模塊2.43(m2·K)/W，高反射板蓄水模塊4.02(m2·K)/W，低反射板蓄水模塊3.90(m2·K)/W，帶孔反射板蓄水模塊3.03(m2·K)/W，漂浮植被蓄水模塊3.50(m2·K)/W，敞開式蓄水模塊2.

6、01(m2·K)/W。
　　通過上述實驗測試對比分析，可以看出不同構造模式的蓄水模塊其隔熱特性表現存在較大差別。在隔熱性能方面:低反射板模塊的平均隔熱性能最好，其底面平均溫度為30.6℃，敞開式模塊的平均隔熱性能最差，其底面平均溫度最高，為33.2℃;透水磚模塊（模塊1和模塊2）對室外溫度波的延遲性能最好，敞開式模塊底面最高溫度出現時刻約在13:00左右，而透水磚模塊底面最高溫度出現時刻比敞開式的延遲約300min;漂浮植被模塊對

7、室外溫度波的衰減性能最好，其底面溫度峰谷差(3.2℃)為各模塊中最小，各模塊底面溫度峰谷差最大的是敞開式模塊為7.9℃，其余模塊底面溫度的峰谷差比敞開式模塊的低3.7℃～4.7℃。在蒸發(fā)特性方面:在白天時段水分日平均蒸發(fā)量最大的為漂浮植被模塊，為6.25kg/day，其次為敞開式模塊，為4.69kg/day，最小的為低反射板模塊，為3.18kg/day。在熱工性能方面:等效熱阻最大的為高反射板模塊，為4.02(m2·K)/W，等效熱阻最